激光重熔H13钢熔池

细观偏析行为

该激光重熔区表面形成氧化物层,伴随元素偏析,影响硬化效果,为激光加工合金的力学性能优化提供关键认识。

Xie, Jichang · Raoelison, Rija Nirina · Zhang, Y. · 刘亚男 · Shou, Wan · Mazeran, Pierre Emmanuel · Kang, Nan · Rachik, Mohamed

Journal of Materials Processing Technology 2023

参数信息

氧化物层厚度(中间)
60 µm
氧化物层厚度(边缘)
10 µm
氧化物层平均硬度
11.8 GPa
重熔区平均硬度
11.7 GPa

技术优势

弄清偏析机制

轻质元素(Si, V, Cr, Mn)在浮力和Marangoni对流的驱动下上浮,并被氧化,造成重熔区元素细观偏析,这解释了偏析来源。

预测硬化效果

氧化层与重熔区硬度相当(11.8 GPa 与 11.7 GPa),表明氧化层对表面硬化有近似贡献,可据此调控硬化层性能。

警惕脆性开裂

氧化层虽硬但脆,容易开裂,恶化力学性能,加工后需评估或去除氧化层以避免失效。

应用场景